[發明專利]一種含油聚雙環戊二烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110382463.5
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102690482A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 潘炳力;趙菁;張春飛;張玉清;張永振
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C08L45/00
• 分類號: C08L45/00;C08L83/04;C08K5/01;C08F132/08;C08F4/78
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明涉及一種含油聚雙環戊二烯復合材料，同時涉及該復合材料的制備方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

聚雙環戊二烯(Polydicyclopentadiene，英文縮寫PDCPD)是由單體雙環戊二烯在催化劑的作用下聚合而成的一種兼具高抗沖性和高模量的工程塑料，其單體雙環戊二烯為石油化工乙烯生產中產量較大的一種副產品。聚雙環戊二烯工程塑料具有好的耐熱性、抗蠕變性、尺寸穩定性、形狀記憶性、耐腐蝕性、輕質等特性的材料，可用于制造各種高性能、高附加值、高檔精細產品。如：交通運輸業中的汽車保險杠、護板、側板、發動機罩和車身殼體等；電氣設備中的電動機、空調機等大型電氣設備的殼體；運動器械中的摩托雪橇、沖浪板、高爾夫球車等的構件以及農業機械、土木建筑材料等。美國、日本、歐洲等國已實現了聚雙環戊二烯的工業生產，而我國至今還沒有國產牌號的聚雙環戊二烯生產技術和材料。

國外現行聚雙環戊二烯生產采用反應注射成型(RIM，Reaction?Injection?Molding)和樹脂傳遞模塑成型(RTM，Resin?Transfer?Molding)工藝，此兩種工藝均具有成型速度快、加工溫度低、注射壓力低等優越的特點。目前所使用的催化劑體系包括芳氧基鎢配合物、鉬、釕和鋨的卡賓催化劑。其中芳氧基鎢配合物催化劑必須要有助催化劑才能有效的使雙環戊二烯發生聚合，屬于雙組分配位催化體系。因其成本較低，是目前使用較多的一種。

中國專利CN1084340C公開了一種采用雙金屬復合催化劑和助催化劑復合烷基鋁鋅鹵化物制備聚雙環戊二烯的方法，所得產品具有高抗沖、高彎曲模量等優點。中國專利CN101205344A公開了納米蒙脫土載體負載鎢系主催化劑在助催化劑烷基鋁的共同作用下使雙環戊二烯聚合制備聚雙環戊二烯材料的方法。中國專利CN101597351A公開了一類聚雙環戊二烯/橡膠復合材料的制備方法，所得材料具有優良的抗沖擊性能。中國專利CN101987907A公開了一種聚雙環戊二烯復合材料，通過加入無機納米填料和聚合物微粒，所得復合材料在提高模量和抗沖擊強度的同時，具有優良的耐水砂漿沖蝕磨損性能。但是通過上述方法得到的聚雙環戊二烯復合材料在干摩擦條件下的耐磨性能較差，不能夠滿足市場的需求，限制了其推廣應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種干摩擦條件下耐磨性好的聚雙環戊二烯復合材料，同時具有較高的拉伸強度、抗沖擊強度。

為了實現以上目的，本發明聚雙環戊二烯復合材料所采用的技術方案是：一種含油聚雙環戊二烯復合材料，主要是由以下重量份的原料催化共混聚合而成：雙環戊二烯70-95份，潤滑油5-30份；所述潤滑油為石蠟油、硅油或重質液體石蠟。

本發明的含油聚雙環戊二烯采用如下方法制得：

其步驟如下：

1)取配方量的雙環戊二烯和潤滑油混合，攪拌均勻得到雙環戊二烯分散液；

2)將雙環戊二烯分散液分為A、B兩部分，A部分中加入雙環戊二烯摩爾量0.001～0.003的主催化劑，在B部分中加入主催化劑摩爾數5-20倍的助催化劑；

3)在40-60℃條件下，將A部分和B部分原位聚合共混成型得到聚雙環戊二烯復合材料。

步驟3)所述原位聚合共混成型后，在惰性氣體保護下于80-200℃加熱40-80分鐘。

所述主催化劑為芳氧基鎢催化劑，具有如下通式：

①[(ArO)_nWC1_6-n]，其中n＝1、2、3或4；或是

②[(ArO)_nWOC1_4-n]，其中n＝1至2；

兩通式中ArO為多烷基取代苯氧基，其結構通式為：

其中R₁，R₂，R₃可以是氫原子，或是碳原子數為C_1-10的直鏈烷基或支鏈烷基。

所述助催化劑為烷基錫，其結構通式為H_xSnR_4-x，其中R為碳原子數為C_1-10的直鏈烷基或支鏈烷基或苯基、取代苯基；X為0或1。

本發明在聚雙環戊二烯中共混潤滑油制備出的聚雙環戊二烯復合材料，明顯的提高了復合材料在干摩擦條件下的耐磨性能，其抗磨損性能比現有技術高出2-3倍，同時保持復合材料較高的保持模量和抗沖強度，從而能用此復合材料制備出應用范圍更廣的制件。

具體實施方式

實施例1